Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз
Синтезовано бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот загальної формули HCO2CH(R²)N(CH2Ph)CH(R¹)PO3H2, де R¹=Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5; R²=бензо[d][1,3]діоксол-5-іл, тіофен-2-іл, і досліджено їх активність щодо протеїнтирозинфосфатази з єрсинії, β-протеїнтирозинфосфатази та пр...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/38151 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз / М.В. Шевчук, В.Ю. Танчук, Л.А. Кононець, І.Б. Кулік, А.В. Рибакова, В.Д. Романенко, А.Є. Сорочинський, А.І. Вовк, В.П. Кухар // Доп. НАН України. — 2011. — № 7. — С. 167-172. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-38151 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шевчук, М.В. Танчук, В.Ю. Кононець, Л.А. Кулік, І.Б. Рибакова, А.В. Романенко, В.Д. Сорочинський, А.Є. Вовк, А.І. Кухар, В.П. 2012-10-31T13:55:56Z 2012-10-31T13:55:56Z 2011 Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз / М.В. Шевчук, В.Ю. Танчук, Л.А. Кононець, І.Б. Кулік, А.В. Рибакова, В.Д. Романенко, А.Є. Сорочинський, А.І. Вовк, В.П. Кухар // Доп. НАН України. — 2011. — № 7. — С. 167-172. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/38151 547.241+577.152.3 Синтезовано бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот загальної формули HCO2CH(R²)N(CH2Ph)CH(R¹)PO3H2, де R¹=Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5; R²=бензо[d][1,3]діоксол-5-іл, тіофен-2-іл, і досліджено їх активність щодо протеїнтирозинфосфатази з єрсинії, β-протеїнтирозинфосфатази та протеїнтирозинфосфатази 1B як мішеней для потенційних лікарських засобів. Результати виконаних досліджень показують перспективність бензо[d][1,3]діоксолвмісних похідних N-фосфонометилгліцину як інгібіторів РТР1В та забезпечують підгрунтя для їх подальшої структурної оптимізації. Benzo[d][1,3]dioxole substituted α-aminophosphonic acids of the general formula HCO2CH(R²)N(CH2Ph)CH(R¹)PO3H2, where R¹=Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5; R²=benzo[d][1,3]dioxol-5-yl, thiophen-2-yl, are synthesized and their activities toward Yersinia protein tyrosine phosphatase, β-protein tyrosine phosphatase, and protein tyrosine phosphatase 1B, the potential targets for drugs, are evaluated. The results of studies show a promise for benzo[d][1,3]dioxole substituted N-phosphonomethylglycine derivatives as inhibitors of protein tyrosine phosphatase 1B and provide a basis for their further structural optimization. Дослiдження виконано за пiдтримки фонду УНТЦ (проект № 5215) та Державного комiтету України з питань науки, iнновацiй та iнформацiї (договiр М/107-2010). uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біохімія Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз Benzo[d][1,3]dioxole-containing derivatives of α-aminophosphonic acids: synthesis and inhibition of protein tyrosine phosphatases Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| spellingShingle |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз Шевчук, М.В. Танчук, В.Ю. Кононець, Л.А. Кулік, І.Б. Рибакова, А.В. Романенко, В.Д. Сорочинський, А.Є. Вовк, А.І. Кухар, В.П. Біохімія |
| title_short |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| title_full |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| title_fullStr |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| title_full_unstemmed |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| title_sort |
бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз |
| author |
Шевчук, М.В. Танчук, В.Ю. Кононець, Л.А. Кулік, І.Б. Рибакова, А.В. Романенко, В.Д. Сорочинський, А.Є. Вовк, А.І. Кухар, В.П. |
| author_facet |
Шевчук, М.В. Танчук, В.Ю. Кононець, Л.А. Кулік, І.Б. Рибакова, А.В. Романенко, В.Д. Сорочинський, А.Є. Вовк, А.І. Кухар, В.П. |
| topic |
Біохімія |
| topic_facet |
Біохімія |
| publishDate |
2011 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Benzo[d][1,3]dioxole-containing derivatives of α-aminophosphonic acids: synthesis and inhibition of protein tyrosine phosphatases |
| description |
Синтезовано бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот загальної формули HCO2CH(R²)N(CH2Ph)CH(R¹)PO3H2, де R¹=Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5; R²=бензо[d][1,3]діоксол-5-іл, тіофен-2-іл, і досліджено їх активність щодо протеїнтирозинфосфатази з єрсинії, β-протеїнтирозинфосфатази та протеїнтирозинфосфатази 1B як мішеней для потенційних лікарських засобів. Результати виконаних досліджень показують перспективність бензо[d][1,3]діоксолвмісних похідних N-фосфонометилгліцину як інгібіторів РТР1В та забезпечують підгрунтя для їх подальшої структурної оптимізації.
Benzo[d][1,3]dioxole substituted α-aminophosphonic acids of the general formula HCO2CH(R²)N(CH2Ph)CH(R¹)PO3H2, where R¹=Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5; R²=benzo[d][1,3]dioxol-5-yl, thiophen-2-yl, are synthesized and their activities toward Yersinia protein tyrosine phosphatase, β-protein tyrosine phosphatase, and protein tyrosine phosphatase 1B, the potential targets for drugs, are evaluated. The results of studies show a promise for benzo[d][1,3]dioxole substituted N-phosphonomethylglycine derivatives as inhibitors of protein tyrosine phosphatase 1B and provide a basis for their further structural optimization.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/38151 |
| citation_txt |
Бензо[d][1,3]діоксолвмісні похідні α-амінофосфонових кислот: синтез та інгібування протеїнтирозинфосфатаз / М.В. Шевчук, В.Ю. Танчук, Л.А. Кононець, І.Б. Кулік, А.В. Рибакова, В.Д. Романенко, А.Є. Сорочинський, А.І. Вовк, В.П. Кухар // Доп. НАН України. — 2011. — № 7. — С. 167-172. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT ševčukmv benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT tančukvû benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT kononecʹla benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT kulíkíb benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT ribakovaav benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT romanenkovd benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT soročinsʹkiiaê benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT vovkaí benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT kuharvp benzod13díoksolvmísnípohídníαamínofosfonovihkislotsinteztaíngíbuvannâproteíntirozinfosfataz AT ševčukmv benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT tančukvû benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT kononecʹla benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT kulíkíb benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT ribakovaav benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT romanenkovd benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT soročinsʹkiiaê benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT vovkaí benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases AT kuharvp benzod13dioxolecontainingderivativesofαaminophosphonicacidssynthesisandinhibitionofproteintyrosinephosphatases |
| first_indexed |
2025-11-24T19:09:29Z |
| last_indexed |
2025-11-24T19:09:29Z |
| _version_ |
1850493959229407232 |
| fulltext |
УДК 547.241+577.152.3
© 2011
М. В. Шевчук, В.Ю. Танчук, Л.А. Кононець, I. Б. Кулiк,
А.В. Рибакова, В.Д. Романенко, А. Є. Сорочинський,
член-кореспондент НАН України А. I. Вовк,
академiк НАН України В. П. Кухар
Бензо[d][1,3]дiоксолвмiснi похiднi α-амiнофосфонових
кислот: синтез та iнгiбування протеїнтирозинфосфатаз
Синтезовано бензо[d][1,3]дiоксолвмiснi похiднi α-амiнофосфонових кислот загальної фор-
мули HCO2CH(R
2)N(CH2Ph)CH(R
1)PO3H2, де R1 = Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5;
R2 = бензо[d][1,3]дiоксол-5-iл, тiофен-2-iл, i дослiджено їх активнiсть щодо протеїн-
тирозинфосфатази з єрсинiї, β-протеїнтирозинфосфатази та протеїнтирозинфосфа-
тази 1B як мiшеней для потенцiйних лiкарських засобiв. Результати виконаних дослi-
джень показують перспективнiсть бензо[d][1,3]дiоксолвмiсних похiдних N-фосфономе-
тилглiцину як iнгiбiторiв РТР1В та забезпечують пiдгрунтя для їх подальшої струк-
турної оптимiзацiї.
Фосфоновi та амiнофосфоновi кислоти в цiлому i похiднi N -фосфонометилглiцину зокрема
можуть виявляти бiологiчну активнiсть в модельних системах i успiшно використовують-
ся як лiкарськi препарати для лiкування ряду захворювань [1, 2]. Останнiм часом вони
все частiше застосовуються як структурна основа для конструювання потенцiйно бiоактив-
них сполук, направлених на терапевтично важливi ферменти та iншi бiлки. Модифiкацiя
органiчних сполук бензо[d][1,3]дiоксол-5-iльним фрагментом, який зустрiчається у складi
бiоактивних природних сполук [3, 4], успiшно використовується в процесi пошуку протира-
кових препаратiв [4], а також iнгiбiторiв деяких ферментiв [5]. Тому метою нашого дослiд-
ження стала розробка методу синтезу бензо[d][1,3]дiоксолвмiсних похiдних N -фосфономе-
тилглiцину i аналiз їх активностi в модельних системах по вiдношенню до деяких фосфа-
таз. Пошук i конструювання iнгiбiторiв протеїнтирозинфосфатаз є актуальним у зв’язку
з тим, що цi ферменти є перспективними мiшенями для потенцiйних лiкарських засобiв.
В тканинах людини протеїнтирозинфосфатази регулюють рiст, диференцiацiю, метаболiзм,
рухливiсть та iншi функцiї клiтин [6]. Змiна активностi протеїнтирозинфосфатаз спричиняє
зсув динамiчної рiвноваги на стадiях фосфорилювання-дефосфорилювання бiлкових суб-
стратiв. У випадку протеїнтирозинфосфатази 1В (РТР1В) i β-протеїнтирозинфосфатази
(РТРβ) ця змiна асоцiюється з розвитком багатьох захворювань, у тому числi ожирiння,
раку i дiабету 2-го типу [7]. Встановлено, що внутрiшньоклiтинна PTP1B залучена до де-
фосфорилювання рецепторiв iнсулiну i розглядається як негативний регулятор передачi
iнсулiнового сигналу [8].
Похiднi N -фосфонометилглiцину 4а-д були одержанi за розробленою нами ранiше схе-
мою [9]. Вихiднi амiнофосфонати 2а-г синтезованi шляхом приєднання дiетилфосфiту до
вiдповiдних iмiнiв за реакцiєю Кабачника–Фiлдса в присутностi ефiрату трифтористого бо-
ру в дихлорометанi при 0 ◦С (сполуки 2а, 2б) або при нагрiваннi до 80 ◦С без розчинника
(сполуки 2в, 2 г).
Ключовим етапом синтезу була трикомпонентна реакцiя за участю амiнофосфонатiв,
боронових кислот i глiоксилової кислоти, у результатi якої пiсля хроматографiчного очи-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №7 167
щення одержано фосфоновi ефiри 3а-д з виходами 31–88%. Транссилiлування за допомогою
триметилбромосилану в присутностi сим-колiдину в ацетонiтрилi при 20 ◦С з наступним
гiдролiзом силiлових ефiрiв привело до утворення фосфонових кислот 4а-д (схема 1).
Схема 1. Синтез похiдних N -фосфонометилглiцину
Активнiсть протеїнтирозинфосфатази з єрсинiї (YOP) i PTPβ визначали в присутностi
модельного субстрату — n-нiтрофенiлфосфату. Отриманi результати свiдчать про те, що
в присутностi 150 мкМ сполуки 4а активнiсть PTPβ i YOP практично не змiнювалась,
проте введення полiфторалкiльного замiсника замiсть трифторметильної групи бiля α-вуг-
лецевого атома фосфонової кислоти (сполука 4б) спричиняло iнгiбування ферменту на 20
i 25% вiдповiдно. Подальше зростання iнгiбуючої здатностi спостерiгалося при використаннi
похiдної 4в з фенiльним фрагментом бiля α-вуглецевого атома. Значення IC50 iнгiбуван-
ня PTPβ становило 84 мкМ, а для YOP — зменшувалося до 41 мкМ. Однак структурна
модифiкацiя фосфонової кислоти 4в шляхом замiни фенiльної групи на 4-трифторметил-
фенiльну групу (сполука 4г) спричиняла повну втрату iнгiбуючих властивостей щодо PTPβ
i YOP. Цi данi вказують на можливу специфiчну роль фенiльного замiсника бiля α-вугле-
цевого атома фосфонової кислоти 4в у процесi зв’язування ферментом. При цьому оче-
видно, що iстотний внесок у спорiдненiсть похiдної 4в до PTPβ i YOP здiйснює також
бензо[d][1,3]дiоксол-5-iльний фрагмент iнгiбiтора, оскiльки структурно подiбна сполука 4д
з тiофен-2-iльним замiсником мала значно нижчу афiннiсть.
168 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №7
Для визначення iнгiбуючої здатностi похiдної N -фосфонометилглiцину 4в щодо РТР1В
людини використовували фосфорильований декапептидний субстрат, Thr-Arg-Asp-Ile-
Tyr[PO3H2]-Glu-Thr-Asp-Tyr-Tyr-Arg-Lys, що моделює структуру фрагмента iнсулiну в ме-
жах амiнокислотних залишкiв вiд 1142 до 1153. За умов дослiдiв значення IC50 iнгiбування
РТР1В становило 23 мкМ. Варто вiдзначити також певну селективнiсть сполуки 4в щодо
РТР1В, оскiльки її вплив на YOP i PTPβ був меншим i зовсiм не спостерiгався у випадку
людської протеїнтирозинфосфатази LAR та неспецифiчної лужної фосфатази з плаценти
людини, що може виявляти властивостi протеїнтирозинфосфатази.
Для оцiнки афiнностi та аналiзу способiв зв’язування можливих дiастереомерних струк-
тур iнгiбiтора 4в було застосовано метод молекулярного докiнгу з використанням програ-
ми QXP/FLO+ в режимi Fulldock+. Модель зв’язування конструювалася автоматично на
основi кристалiчної структури РТР1В згiдно з даними RSCB Protein Data Bank (PDB код:
1NL9), вибраної на пiдставi результатiв попереднього аналiзу ряду PDB-файлiв. Структури
iнгiбiторiв, що формували комплекси з ферментом, мали моноанiоннi форми фосфориль-
ного залишку та iонiзовану карбоксильну групу.
У табл. 1 подано результати докiнгу дiастереомерiв iнгiбiтора 4в. Видно, що дiастерео-
мернi форми (1R,2S)-4в i (1S,2S)-4в мають кращу комплементарнiсть до активного центру
РТР1В у порiвняннi з iншими iзомерними структурами цього iнгiбiтора.
За допомогою аналiзу взаємодiй дiастереомерних форм iнгiбiтора 4в з РТР1В було ви-
явлено, що всi вони зв’язуються з ферментом, орiєнтуючись фосфонатною групою в на-
прямi до каталiтичного залишку Cys215. Комплексоутворення (1R,2S)-4в, одного з двох
iмовiрних продуктiв виконаного синтезу, супроводжується утворенням водневих зв’язкiв за
участю фосфорильного залишку i фрагментiв Cys215, Ser216, Ala217, Glu220 i Arg221, що
формують Р-петлю, а також за участю iонiзованої карбоксильної групи та Arg221 i Glu266.
При цьому гiдрофобний бiчний ланцюг Lys120 наближений до бензо[d][1,3]дiоксольного
фрагмента iнгiбiтора, а Tyr46 може забезпечувати стекiнг-взаємодiї з фенiлом бiля α-вугле-
цевого атома в молекулi iнгiбiтора (рис. 1, а). Незважаючи на те що фосфорильний фра-
гмент i С(α)-фенiльна група дiастереомеру (1S,2R)-4в розташованi подiбним чином, його
карбоксильна група орiєнтована назовнi i тому не задiяна у фiксацiї цього дiастереомеру,
а Lys120 не бере участi в його зв’язуваннi.
Аналiз даної моделi (див. рис. 1, б ) вказує на те, що для цiєї структури є можливи-
ми внутрiшньомолекулярнi взаємодiї помiж фенiлом бензильного замiсника та ароматич-
ним кiльцем бензо[d][1,3]дiоксольного фрагмента iнгiбiтора, а сама молекула орiєнтується
в напрямi до WPD-петлi, не досягаючи, однак, тiсного контакту. Розташування розгляну-
тих дiастереомерiв iнгiбiтора 4в в активному центрi РТР1В подано на рис. 1, в, г. Окре-
мо треба зазначити, що у випадку (1S, 2S)-4в фосфорильний залишок знаходиться на
порiвняно бiльшiй вiддалi вiд Cys215, i при цьому атом кисню бензо[d][1,3]дiоксольного
Таблиця 1. Результати докiнгу дiастереомерiв iнгiбiтора 4в в активний центр РТР1В
Структура
iнгiбiтора pKi
∆Edoc,
кДж/моль
∆EHbnd,
кДж/моль
∆ECntc,
кДж/моль
(1R,2S)-4в 4,9 −28,1 −72,2 −15,0
(1S,2R)-4в 4,4 −25,1 −74,0 −6,3
(1R,2R)-4в 4,6 −26,3 −60,7 −10,5
(1S,2S)-4в 5,5 −31,1 −67,1 −13,8
Пр и м i т ка . ∆EHbnd — внесок водневих зв’язкiв; ∆ECntc — внесок контактних взаємодiй в енергiю докiнгу.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №7 169
Рис. 1. Можливi способи зв’язування i розташування (1R,2S)-4в (а, в) i (1S,2R)-4в (б, г) в активному центрi
РТР1В. Штриховими лiнiями позначено водневi зв’язки
фрагмента iнгiбiтора може утворювати водневий зв’язок з Gly183, що належить до
WPD-петлi.
Таким чином, дослiдження i результати комп’ютерного моделювання дiастереомерних
похiдних N -фосфонометилглiцину 4а-д свiдчать про можливу роль як фосфорильного за-
лишку, так i карбоксильної групи в структурi iнгiбiтора. Заслуговують на увагу властивос-
тi дiастереомеру (1R,2S)-4в, що також свiдчать про роль бензо[d][1,3]дiоксольного фраг-
мента та фенiльного замiсника бiля α-вуглецевого атома в механiзмах фiксацiї iнгiбiтора
в активному центрi ферменту. Результати виконаних дослiджень забезпечують пiдгрун-
тя для подальшої структурної оптимiзацiї похiдних N -фосфонометилглiцину як iнгiбiторiв
РТР1В.
Експериментальна частина.
2-{N-[дiетоксифосфорил(фенiл)метил]-N-бензил}амiно -2 -(бензо[d][1,3]дiоксол -5 -iл)оц-
това кислота (3в) i амонiй 2-{N-[дiетоксифосфорил(фенiл)метил]-N-бензил}амiно-2-(бен-
зо[d][1,3]дiоксол-5-iл)ацетат (4в). До розчину 333 мг амiнофосфонату 2в (1,00 ммоль)
в 3 мл етилацетату додавали 92 мг глiоксилової кислоти моногiдрату (1,00 ммоль), пере-
мiшували 10 хв i додавали 166 мг 3,4-метилендiоксифенiлборонової кислоти (1,00 ммоль).
Сумiш кип’ятили протягом 2 год, пiсля чого розчинник упарювали на роторi. Одержува-
ли 450 мг сирого продукту, чистий дiастереомер одержували кристалiзацiєю з етилацетату.
170 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №7
Спектр ЯМР 1H основного дiастереомеру (CDCl3): δ = 1,00 (т, J = 7 Гц, 3H, OCH2CH3),
1,43 (т, J = 7 Гц, 3H, OCH2CH3), 3,66–3,75 (м, 1H, OCH2CH3), 3,85–3,94 (м, 1H, OCH2CH3),
3,99 (д, J = 14 Гц, 1H, PhCH2N), 4,18–4,27 (м, 1H, OCH2CH3), 4,28 (д, J = 20 Гц, 1H,
PhCHP), 4,35–4,45 (м, 1H, OCH2CH3), 4,49 (дд, J = 14 Гц, J = 5 Гц, 1H, PhCH2N), 5,04 (с,
1H, CHCOOH), 5,85 (д, J = 7 Гц, 2H, OCH2O), 6,32 (с, 1H, Ar), 6,46 (д, J = 7 Гц, 1H, Ar),
6,62 (д, J = 7 Гц, 1H, Ar), 7,14 (д, J = 7 Гц, 2H, Ar), 7,16–7,33 (м, 8H, Ar), 11,00 (уш. с.,
1H, COOH) м. ч. Спектр ЯМР 31P основного дiастереомеру (CDCl3): δ = 23,8 м. ч. Спо-
луку 4в одержували з 127 мг амiнофосфонату 3в (0,25 ммоль) дiєю 300 мг сим-колiдину
(2,50 ммоль) i 380 мг триметилбромосилану (2,50 ммоль). Вихiд фосфонової кислоти 30%.
35 мг кислоти обробляли метанольним розчином амiаку, упарювали на роторi i обробляли
ефiром. Одержанi кристали амонiйної солi вiдфiльтровували, промивали ефiром i сушили.
Вихiд 35 мг. Спектр ЯМР 1H (CD3OD): δ = 3,65 (д, J = 14 Гц, 1H, PhCH2N), 4,53 (д,
J = 19 Гц, 1H, PhCHP), 4,65 (с, 1H, CHCOOH), 5,51 (д, J = 14 Гц, 1H, PhCH2N), 5,79 (д,
J = 20 Гц, 2H, OCH2O), 6,27 (с, 1H, Ar), 6,36 (д, J = 8 Гц, 1H, Ar), 6,50 (д, J = 8 Гц,
1H, Ar), 7,13 (с, 5H, Ar), 7,51 (с, 3H, Ar), 7,81 (с, 2H, Ar) м. ч. Спектр ЯМР 31P (CD3OD):
δ = 9,2 (д, J = 20 Гц) м. ч.
Iнгiбування протеїнтирозинфосфатаз похiдними N-фосфонометилглiцину 4а-д. У ро-
ботi використовували препарат рекомбiнантної протеїнтирозинфосфатази з єрсинiї
(YOP51*) та препарати рекомбiнантних РТРβ i РТР1 В людини (“Sigma”). Активнiсть YOP
i РТРβ визначали як описано ранiше [10]. При дослiдженнi iнгiбування РТР1В реакцiйна
сумiш мiстила 50 мМ Bis-Tris (pH = 7,2), 1,1 мM DTT, 0,1 M NaCl, 1 мM EDTA, 0,1 мM
субстрат ([pTyr1146]-фрагмент iнсулiнового рецептора 1142–1153). Реакцiю розпочинали до-
даванням 40 нM РТР1В, загальний об’єм системи становив 0,2 мл. Кожну пробу витриму-
вали 20 хв при 37 ◦С. Реакцiю зупиняли додаванням 50 мкл малахiтового зеленого, а потiм
ще 10 хв витримували при 37 ◦С, пiсля чого додавали 0,25 мл бiдистильованої води до оста-
точного об’єму 0,5 мл. Кiлькiсть неорганiчного фосфату визначали, вимiрюючи оптичну
густину розчину при 620 нм. Значення IC50 iнгiбування РТРβ, YOP i РТР1В були концен-
трацiєю сполуки, що тестувалася, яка пiсля 5 хв реакцiї забезпечувала зниження активностi
ферменту на 50%. За умов дослiдiв значення Km для PTPβ становило (1,0 ± 0,1) мМ, для
YOP — (2,3±0,3) мM [10]. Значення Km для РТР1В при використаннi [pTyr1146]-фрагмента
iнсулiнового рецептора становило 0,17 мМ [11].
Дослiдження виконано за пiдтримки фонду УНТЦ (проект № 5215) та Державного
комiтету України з питань науки, iнновацiй та iнформацiї (договiр М/107-2010).
1. Aminophosphonic and aminophosphinic acids: chemistry and biological activity / Eds. V.P. Kukhar,
H.R. Hudson. – New York: Wiley, 2000. – 621 p.
2. Coxon F.P., Thompson K., Rogers M. J. Recent advances in understanding the mechanism of action of
bisphosphonates // Curr. Opin. Pharmacol. – 2006. – 6. – P. 307–312.
3. Řezanka T., Řezanka P., Sigler K. Glycosides of benzodioxole-indole alkaloids from Narcissus having axial
chirality // Phytochemistry. – 2010. – 71. – P. 301–306.
4. de Magalhāes Moreira D.R., Leite A.C. L., Ferreira P.M. P. et al. Synthesis and antitumour evaluation
of peptidyl-like derivatives containing the 1,3-benzodioxole system // Eur. J. Med. Chem. – 2007. – 42. –
P. 351–357.
5. Zhang Y.-N., Zhang W., Hong D. et al. Oleanolic acid and its derivatives: New inhibitor of protein tyrosine
phosphatase 1B with cellular activities // Bioorg. Med. Chem. – 2008. – 16. – P. 8697–8705.
6. Zhang Z.-Y. Functional studies of protein tyrosine phosphatases with chemical approaches // Biochim. et
Biophys. Acta. – 2005. – 1754, No 1–2. – P. 100–107.
7. Zhang Z.-Y. Protein tyrosine phosphatases: prospects for therapeutics // Curr. Opin. Chem. Biol. – 2001. –
5, No 4. – P. 416–423.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №7 171
8. Kasibhatla B., Wos J., Peters K.G. Targeting protein tyrosine phosphatase to enhance insulin action for
the potential treatment of diabetes // Curr. Opin. Invest. Drugs. – 2007. – 8. – P. 805–813.
9. Shevchuk M.V., Sorochinsky A.E., Khilya V. P., Romanenko V.D., Kukhar V.P. Utilization of Ami-
nophosphonates in the Petasis Boronic Acid Mannich Reaction // Synlett. – 2010. – No 1. – P. 73–76.
10. Vovk A. I., Kononets L. A., Tanchuk V.Yu., Cherenok S.O., Drapailo A. B., Kalchenko V. I., Kukhar V. P.
Inhibition of Yersinia protein tyrosine phosphatase by phosphonate derivatives of calixarenes // Bioorg.
Med. Chem. Lett. – 2010. – 20. – P. 483–487.
11. Maccari R., Paoli P., Ottana R. et al. 5-Arylidene-2,4-thiazolidinediones as inhibitors of protein tyrosine
phosphatases // Bioorg. Med. Chem. – 2007. – 15. – P. 5137–5149.
Надiйшло до редакцiї 13.03.2011Iнститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї
НАН України, Київ
M.V. Shevchuk, V.Yu. Tanchuk, L. A. Kononets, I. B. Kulik, A. V. Rybakova,
V.D. Romanenko, A. E. Sorochinsky,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine A. I. Vovk,
Academician of the NAS of Ukraine V.P. Kukhar
Benzo[d][1,3]dioxole-containing derivatives of α-aminophosphonic acids:
synthesis and inhibition of protein tyrosine phosphatases
Benzo[d][1,3]dioxole substituted α-aminophosphonic acids of the general formula
HCO2CH(R
2)N(CH2Ph)CH(R
1)PO3H2, where R1 = Ph, 4-CF3C6H4, CF3, CHF2(CF2)5;
R2 = benzo[d][1,3]dioxol-5-yl, thiophen-2-yl, are synthesized and their activities toward
Yersinia protein tyrosine phosphatase, β-protein tyrosine phosphatase, and protein tyrosine
phosphatase 1B, the potential targets for drugs, are evaluated. The results of studies show a
promise for benzo[d][1,3]dioxole substituted N-phosphonomethylglycine derivatives as inhibitors of
protein tyrosine phosphatase 1B and provide a basis for their further structural optimization.
172 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №7
|